亚里士多德的假设是，“自然厌恶真空”可以用来解释为什么X射线光电子光谱（XPS）尚未在生物样品分析中发现常规应用。
XPS仪器在超高真空中运行的要求与细菌的水合环境不一致，更普遍地是生物材料的应用。亚博网站下载
图片来源：Kratos Analytical Ltd.
在1980年代后期，Buddy Ratner将表面分析师对表面的看法与生物学家进行了比较。他说，‘总体而言，生物学家不会在其假设中引起表面诱导的影响。另一方面，表面科学家将认为生物学问题过于复杂和无序，无法使用可用的工具来处理。1
尽管两个学科之间的差距仍然存在，但有证据表明它正在越来越小。生物学家了解生物材料表面的重要性。亚博网站下载正在进行对生物学上重要表面的表面分析，并变得越来越普遍。
在他们最近的出版物Kjaervik中等。比较两种不同的方法，以促进细菌细胞包膜表面化学的XPS分析。2
仪器的最新发展允许在近环境压力（NAP-XP）或冷冻水合样品（Cryo-XPS）下分析生物样品。
Cryo-XPS方法取决于开发的样品快速冻结技术，用于研究水矿物界面的过程，然后应用于生物样品。2
这种样品制备技术与更常用的冻干方法形成鲜明对比，因为水合样品的快速冷冻保留了材料固体表面的无定形水。Cryo-XP可以分析完整的水合微生物细胞，而不会破坏或破裂细胞膜。
NAP-XPS分析需要一个专用的光谱仪，能够将样品保持在接近环境条件下。对于他们的比较研究，Kjaervik等。在分析室中给出高蒸气压力的同时，将细菌样品引入了。这样可以确保样品不暴露于高或超高的真空中。
由于在NAP条件下光电子的衰减，因此将复杂性添加到NAP-XPS分析中。这是由于气相在气相中散射电子的结果。
作者得出的结论是，来自冷冻和NAP-XP的数据彼此吻合。使用该组在Umeå大学开发的方法，使用C 1S X射线光电子光谱识别三个光谱成分：蛋白/肽聚糖，脂质和多糖。
他们注意到通过NAP-XPS分析的细菌表面上脂质状C的表面含量较高，他们认为这可能起源于不良碳污染。
重要的是，提出的冷冻XPS方法留下了亲水性的“保护性”水合层，使样品不太容易受到脂肪族碳种类的表面污染。
图1。Bar charts showing the average surface composition of P. fluorescens bacteria sample expressed as the amount of substance related to the different molecular classes constituting the bacterial cell envelope measured under cryo- and NAP conditions from analysis of the respective C1s spectra using the ‘Umeå method.’图片来源：参考[2]。
该出版物和其他最近的出版物表明，X射线光电子光谱法可用于使用冷冻或接近环境压力方法分析复合物样品。3,4
样品制备，样品处理和现代仪器的发展继续缩小生物学家和表面科学家学科之间的差距。
KRATOS分析制造X射线光电子光谱仪用于广泛的材料表征。亚博网站下载最新一代的轴上+光谱仪支持入口和样品分析室中液氮冷却的冷冻-XPS实验。
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参考
- Ratner B.D.生物材料的表面表征，生物医学工程的进展，第1卷。亚博网站下载6 Elsevier，1988年
- KjærvikM，Ramstedt M，Schwibbert K，Dietrich PM和Unger Wes（2021）NAP-XPS和Cryo-XP的比较研究，用于研究细菌细胞包膜表面化学的研究。正面。化学9：666161。doi：10.3389/fchem.2021.666161
- C. G. Clarkson，A。Johnson，G。J。Leggett和M. Geoghegan，水溶液中的刷子图案表面上的缓慢聚合物扩散”，Nanoscale 2019，11，6052-6061。
- Andrei Shchukarev，Bjorn Sundberg，Ewa Mellerowicz和Persson，一棵活树的XPS，Surf。接口肛门。2002;34：284–288。doi：10.1002/sia.1301
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